FAQ. Подготовка плат к промышленному производству.

[Bob Sinclar]

В связи с тем, что начали поступать заказы на промышленное изготовление печатных плат, стали возникать вопросы -- а как правильно подготовить свои файлы к изготовлению, чтобы между производителем и заказчиком не возникало недоразумений и недопонимания.

Предлагаю в этой ветке задавать свои вопросы. Постараюсь на них полно и оперативно ответить. А может и остальные участники захотят поделиться своим опытом.

P.S. Если ветка окажется ненужной, её всегда можно спилить

Итак.
Вопрос
Всегда спрашивают -- в каком виде надо готовить данные.

Ответ
Самый распространённый формат передачи данных это Gerber RS-274X (т.е. Extended Gerber, расширенный гербер). Его понимают все технологические CAM-системы у производителя; и его могут выдавать все современные САПР. Собственно говоря, этот формат именно для этого и задумывался.

Файл сверловки небходимо передавать в форматие Excellon. Это тоже унимверсальный формат передачи данных о сверловке и фрезеровке. В крайнем случае сверловку можно передавать как Gerber-файлы (т.е. как графику). Для производителя не должно особого труда перевести эту графику в сверловочную информацию.

В России до сих пор очень широко используются также PCAD-4.5 и 8.5, которые напрямую не умеют выдавать гербер, но, т.к. эти пикады используются давно, то, как правило, все производители умеют с ним корректно работать. Для этого лишь необходимо в каком-либо текстовом файле дать описание соответствия pin*ов диаметрам отверстий и площадок.

[Viking]

Думаю ветка полезна!
И посему у меня сразу вопрос. Но наверное не совсем по теме. Вот как перевести толщину медного слоя буржуинов в наши привычные микроны? Буржуи указывают непонятную мне единицу изсерения Oz. Сколько например 3 Oz в микронах?

[Bob Sinclar]

Вес меди (oz) -- Толщина (мкм)
1/8 -- 5
1/4 -- 9
1/2 -- 18
1 -- 35
2 -- 70
3 -- 105

[Viking]

Премного благодарен! Очень ценная информация.

[Bob Sinclar]

Вот ещё полезная информация. Может быть полезна для примерного расчёта веса ваших плат.
Данные получены путём замера и могут варьироваться в зависимости от производителя стеклотекстолита.
FR4 1,5мм 18/18 -- 3,166кг/м2
FR4 1,5мм 35/35 -- 3,398кг/м2
FR4 1,5мм 18/0 -- 3,012кг/м2
FR4 1,5мм 35/0 -- 3,166кг/м2
FR4 2,0мм 18/18 -- 3,861кг/м2
FR4 2,0мм 35/35 -- 4,093кг/м2

[Bob Sinclar]

Вопрос
Почему у меня с трудом вставляются выводы элементов в отверстия на плате?
Как правильно задавать диаметры отверстий?

Ответ
Вопрос, как оказалось, очень актуален. Многие просто меряют диаметр вывода и указывают его в качестве отверстия на плате, забывая при этом про зазор между выводом и отверстием, куда припой должен протекать, про допуски на диаметры отверстий и выводов. Поэтому рассмотрим этот вопрос подробнее. Что же подразумевает под диаметром отверстия Производитель. Он руководствуется документами:
РД 50-708-91. "Инструкция. Платы печатные. Требования к конструированию"
ГОСТ 23751-86. "Платы печатные. Основные параметры конструкции"
Эти документы хотя и не действующие уже, но методика расчётов параметров в них верная.
Можно ещё на буржуйские стандарты серии IPC сослаться, но это уже совсем в дебри залазить. Думаю большинству радиолюбителей это ни к чему.

Производители как правило работают с номинальным диаметром отверстий.
Номинальный диаметр монтажных металлизированных и неметаллизированных отверстий устанавливают, исходя из соотношения (см. п. 4.6.2. РД 50-708-91. "Инструкция. Платы печатные. Требования к конструированию"):

d >= dэ + |dd|но + r,

где,
|dd|но - нижнее предельное отклонение диаметра отверстия (примерно можно ориентирваться на значение 0.13 мм -- на столько уменьшается диаметр просверленного отверстия после металлизации и затем горячего лужения);

dэ -- максимальное значение диаметра вывода ИЭТ, устанавливаемого на печатную плату (для прямоугольного вывода за диаметр берётся диагональ его сечения);

r -- разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значеним диаметра вывода ИЭТ. Значение r рекомендуется выбирать с учётом допусков на расположение выводов на корпусе устанавливаемого ИЭТ и позиционного допуска расположения оси отверстия.
Как правило r равно 0.1...0.4 мм при ручной сборке и 0.4...0.5 при автоматизированной.

Расчётное значение диаметра монтажного отверстия d следует округлять в сторону увеличения до десятых долей миллиметра.

[seacat]

Вопрос:
Создаю ПП в OrCAD Layout в метрической системе. Выходной файл сверловки, а также файл с описанием размера и порядка чередования сверел, все равно имеют значения в десятитысячных дюйма (просматривал текстовым редактором). Нормально ли будет это воспринято при производстве и корректные ли будут сверления на готовой плате?

[Bob Sinclar]

Ответ
Да, OrCAD Layout, по-моему всегда выдает гербера и сверловку в дюймовой системе. Ничего страшного в этом нет. CAM-системы, на которых происходит обработка файлов и подготовока производства, умеют работать как в метрике, так и в дюймах. Вернее даже так -- они работают в своих внутренних единицах, а отображают и выдают наружу метрику или дюймы в зависимости от того, какой флажок установил пользователь. Переключение с одной системы счисления на другую происходит абсолютно безболезненно.

[Bob Sinclar]

И снова про монтажные отверстия.
Пользователи Sprint-Layout, обратите внимание, как вы задаёте отверстия. Вы рисуете только площадку нужного диаметра, оставляя в качестве отверстия крохотную точку 0.4 мм. Я так понимаю, что этой точкой вы задаёте место, где потом при ручном изготовлении по УЛТ будете вручную просверливать отверстия нужного диаметра. Наверное для ручной технологии это удобно.

Но при промышленном изготовлении таких плат, производителю очень трудно догадаться, какое же там отверстие нужно на самом деле. А если он вам сделает отверстие 0.4, то вы в него не сможете вставить ни один компонент. А рассверливть.... ну зачем тогда надо было заказывать промышленное изготовление платы. Чтобы потом испортить её?

Обратите на этот момент своё внимание. Потратьте час на расстановку правильных отверстий. В итоге вы получитье практически идеальную плату.

P.S. Проблема ещё в том, что сам Sprint-Layout, ко всему прочему, выдает сверловку в довольно корявом формате. Не стоит без лишней надобности усугублять ситуацию...

[ИГВИН]

Вопрос: как получить Гербер-файл из готового файла *.pcb (P-CAD 2001)?
Какие установки при экспорте? Или где в сети есть ясная информация по этому поводу.

[ADDED=ИГВИН]1139331208[/ADDED]
Вопрос снимается. Ответ нашел здесь:
http://www.marathon.ru/accel.pdf

[Fenyx]

А сверления обязательно металлизируются внутри или только если площадка двухсторонняя? Это к вопросу о размере отверстий - если обязательно будет металлизация, то надо это учесть в размерах.

[Bob Sinclar]

Отверстия металлизируются для двухсторонних плат.
Односторонние -- без металлизации отверстий.

[ADDED=Bob Sinclar]1139332314[/ADDED]
Крепёжные отверстия можно выпонять без металлизации. Такие отверстия сверлятся на конечном этапе обработки платы -- фрезеровке контура (и сверловке неметаллизированных отверстий, если таковые имеются). Такие отверстия не должны иметь площадок.

[altros]

Вопрос
Sprint Layout 4.0 позволяет выдавать файлы в формате Gerber RS-274X и сверловку в Exellon.
В другой ветке вы уже писали, что есть какие-то "кривости" и т.п.
Какие есть рекомендации по улучшению?

Безусловно, это не CAD, но "народная" прога, очень много плат разведено в ней.

[Bob Sinclar]

Итак, какую "кривизну" мне удалось обнаружить в Sprint-Layout и как с этим бороться.

1. Не выдаётся контур платы. Если есть заливка полигоном по всей плате, то с этим можно смириться -- за контур платы взять границу этого полигона. В противном случае, лучше её нарисовать явно в слое TOP (верхний слой).

2. Если есть заливка полигоном в плате, то гербер слоя выдаётся как композит (несколько слоёв с чередущимся признаком позитивной и негативной отрисовки), который затем при импорте надо "слить" в единый слой. В принципе это без проблем, но полигон очень чуднО обходит проводники термального подключения площадок (см. рис. 1.). Он каждый такой проводник обходит с минимальным зазором. Если вдруг понадобится сгенерировать цепи (например для программы электроконтороля), то эти цепи будут разными, и, соответственно, при проврке будет выдаваться ошибка "Коротокое замыкание цепей".

3. При выдаче сверловки почему-то не ставится десятичная точка в описании диаметра сверла: пишет "T1C400" вместо правильного "T1C.400". Приходится вручную править файл перед его импортированием.


(Вот пока всё. По мере накомпления материала, данный пост будет дополняться/редактироваться).

[Bob Sinclar]

КАК ДЕЛАЮТ ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ
Вкратце остановимся на наиболее распространенном технологическом процессе изготовления печатных плат (ПП) – гальванохимической субтрактивной технологии. Основой печатной платы является подложка из стеклотекстолита – диэлектрика, представляющего собой спрессованные листы стеклоткани, пропитанной эпоксидным компаундом. Стеклотекстолит производят и отечественные заводы – одни выпускают его из своего сырья, другие закупают пропитанную стеклоткань за рубежом и только прессуют ее. К сожалению, практика показывает, что наиболее качественные ПП получаются на импортном материале – плату не коробит, медная фольга не отслаивается, стеклотекстолит не расслаивается и не выделяет газы при нагреве. Поэтому повсеместно применяют импортный стеклотекстолит типа FR-4 – стандартизированный огнеупорный материал.
Для изготовления двухсторонней ПП (ДПП) используется стеклотекстолит, с обеих сторон ламинированный медной фольгой. Сначала на плате сверлят отверстия, подлежащие металлизации. Затем они подготавливаются к осаждению металла – производится их химическая очистка, выравнивание и «активация» внутренней поверхности.
Для формирования проводников на поверхность медной фольги наносится фоторезистивный материал, полимеризующийся на свету (позитивный процесс). Затем плата засвечивается через фотошаблон – пленку, на которую на фотоплоттере нанесен рисунок проводников ПП (где проводники непрозрачны). Фоторезист проявляется и смывается в тех местах, где он не был засвечен. Открытыми оказываются только участки, где должны остаться медные проводники.
Далее производят гальваническое нанесение меди на стенки отверстий. При этом медь осаждается как внутри отверстий, так и на поверхность платы, поэтому толщина проводников складывается из толщины медной фольги и слоя гальванической меди. На открытые участки меди гальванически осаждают олово (или золото), а оставшийся фоторезист смывают специальным раствором. Далее медь, не защищенная оловом, стравливается. При этом проводники в сечении приобретают форму трапеции – агрессивное вещество постепенно «съедает» наружные слои меди, прокрадываясь под защитный материал.
Как правило, на ПП наносится паяльная маска (она же «зеленка») – слой прочного материала, предназначенного для защиты проводников от попадания припоя и флюса при пайке, а также от перегрева. Маска закрывает проводники и оставляет открытыми контактные площадки и ножевые разъемы. Способ нанесения паяльной маски аналогичен нанесению фоторезиста – при помощи фотошаблона с рисунком площадок нанесенный на ПП материал маски засвечивается и полимеризуется, участки с площадками для пайки оказываются незасвеченными и маска смывается с них после проявки. Чаще всего паяльная маска наносится на слой меди. Поэтому перед ее формированием защитный слой олова снимают – иначе олово под маской вспучится от нагревания платы при пайке. Маркировка компонентов наносится краской, методом сеткографии или фотопроявления.
На готовой печатной плате, защищенной паяльной маской, площадки для пайки покрываются оловянно-свинцовым припоем (например, ПОС-61). Наиболее современный процесс его нанесения – горячее лужение с выравниванием воздушным ножом (HAL – hot air leveling). Плату погружают на короткое время в расплав припоя, затем направленной струей горячего воздуха продувают металлизированные отверстия и снимают излишки припоя с площадок.
В покрытой припоем плате сверлят крепежные отверстия (в них не должно быть внутренней металлизации), фрезеруют плату по контуру, вырезая из заводской заготовки, и передают на конечный контроль. После визуального просмотра и/или электрического тестирования платы упаковывают, снабжают биркой и отгружают на склад.
Многослойные печатные платы (МПП) более сложны в производстве. Они представляют собой как бы слоеный пирог из двухсторонних плат, между которыми проложены прокладки из стеклоткани, пропитанной в эпоксидной смоле – этот материал называется препрег, его толщина – 0,18 или 0,10 мм.
После выдерживания такого “пирога” под прессом при высокой температуре получается многослойная заготовка с готовыми внутренними слоями. Она проходит все те же операции, что и ДПП. Заметим, что типовая структура МПП предполагает наличие дополнительных слоев фольги в качестве наружных. То есть для четырехслойной платы, например, берется двухстороннее ядро и два слоя фольги, а для шестислойной платы – два двухсторонних ядра и два слоя фольги снаружи. Возможная толщина ядер – 0,27; 0,35; 0,51; 0,8 и 1,2 мм, фольги – 0,018 и 0,035 мм.
Особый класс МПП – платы с несквозными межслойными переходными отверстиями. Переходные отверстия, идущие с наружного слоя на внутренний, называют «слепыми» (или «глухими»), а отверстия между внутренними слоями – “скрытыми” (или «погребенными»). Платы с несквозными отверстиями позволяют реализовать гораздо более плотную разводку схемы, но значительно дороже в производстве. Как правило, у каждого производителя имеются определенные ограничения на то, между какими именно слоями можно выполнить межслойные отверстия, поэтому перед созданием проекта следует с ним проконсультироваться.

ТИПОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Общие параметры. Размеры элементов платы должны соответствовать требованиям ГОСТ 23751 для 3–5 классов точности – в зависимости от возможностей производителя. Типовая толщина платы – 1,6 мм (бывает 0,8; 1,0; 1,2; 2,0 мм). У ПП толще 2 мм могут возникнуть проблемы с металлизацией отверстий.
Типовая толщина медной фольги – 35 и 18 мкм. Толщина наращиваемой меди на проводниках и в отверстиях составляет еще примерно 35 мкм.
Переходные отверстия и проводники. Для хорошего отечественного производства, изготавливающего ПП по 4-му классу точности, типовое значение зазоров и проводников составляет 0,2 мм, минимальное – 0,15 мм. Оптимально использовать в исходных данных проводники 0,2 мм с зазором 0,15 мм. В рисунке проводников следует избегать острых углов.
Переходные отверстия: типовое/минимальное значение площадки 1,0/0,65 мм, отверстие – 0,5/0,2 мм, сверло – 0,6/0,3 мм. У сквозных отверстий для штыревого монтажа диаметр площадки должен быть на 0,4–0,6 мм больше, чем диаметр отверстия (рис.1). Для уменьшения вероятности срыва гарантийного пояска рекомендуется в месте присоединения проводника к площадке делать каплевидное утолщение (рис.2).
Планарные площадки. Вырез в маске должен быть больше размеров площадки по крайней мере на 0,05 мм, оптимальный вариант – по 0,1 мм с каждой стороны. Минимальная ширина полоски паяльной маски между площадками – 0,15 мм. Подсоединять площадки к полигонам лучше не сплошным контактом, а через проводники с зазором, предотвращающим отток тепла от площадки при монтаже (рис.3). Линии маркировки не должны проходить поверх площадок для пайки. Ширина линии и зазор – 0,2 мм.
Особенности элементов МПП. Внутренние площадки в МПП надо делать на 0,6–0,8 мм больше, чем диаметр отверстия. Отторжение плана питания во внутренних слоях – не менее 0,2 и 0,4 мм с каждой стороны площадки и отверстия, соответственно.
Для уменьшения деформации печатной платы необходимо добиться максимальной симметричности рисунка и структуры внутренних слоев. По углам МПП необходимы крепежные отверстия диаметром 2–4 мм для проведения электроконтроля. Отторжение плана питания от крепежных отверстий – не менее 0,5 мм с каждой стороны отверстия.
Слепые и скрытые переходные отверстия. Для «слепых» отверстий, изготавливаемых сверлением с контролем глубины, соотношение диаметра и глубины должно быть не менее чем 1:1. Нормы проектирования для «скрытых» отверстий, изготовленных методом металлизации отверстий при подготовке внутренних слоев, такие же, как и для сквозных отверстий.

Автор: А.Акулин. Взято здесь http://www.electronics.ru/435.html

[nazar]

1. Не выдаётся контур платы. Если есть заливка полигоном по всей плате, то с этим можно смириться -- за контур платы взять границу этого полигона. В противном случае, лучше её нарисовать явно в слое TOP (верхний слой).

У меня контур рисует, Спринт 4версии

3. При выдаче сверловки почему-то не ставится десятичная точка в описании диаметра сверла: пишет "T1C400" вместо правильного "T1C.400". Приходится вручную править файл перед его импортированием.

Правильно будет "T1C4.00", если конечно сверло не 4см В дюймовой системе Спринт выдает нормально.

[Bob Sinclar]

По крайней мере я при выдаче герберов вижу, что можно выдать топологию верхнего слоя, топологию нижнего слоя... Гербер контура я нигде не увидел.

Про сврло. Правильно должно быть "T1C.400" или "T1C0.400" для сверла 0.4 мм. Если не поправив файл закачать его, то получим сверло 400 мм... Вот.

[nazar]

По крайней мере я при выдаче герберов вижу, что можно выдать топологию верхнего слоя, топологию нижнего слоя... Гербер контура я нигде не увидел.

А у меня наоборот, на всех платах выдает контур

Про сврло. Правильно должно быть "T1C.400" или "T1C0.400" для сверла 0.4 мм. Если не поправив файл закачать его, то получим сверло 400 мм... Вот.

угу, только лучше все таки "T1C0.400", а то "T1C.400" может и не прокатить,
я писал для примера сверло 4мм

[Bob Sinclar]

Я оба варианта пробовал. Оба импортируются правильно.

[nazar]

А у меня "T1C.400" не работал

[ADDED=nazar]1139564067[/ADDED]
Вопрос
Эсть плата сделанная в спринте, как сделать файлы масок?

[ADDED=nazar]1139565175[/ADDED]
вопрос снимается